Sumideros de carbono - Ministerio de Agricultura, Alimentación y

Cambio Climático
Sumideros de carbono
Gracias a las absorciones producidas por estas
actividades entre los años 2008 y 2012, medidas y
contabilizadas según las reglas del Protocolo, los
países que han firmado el Protocolo de Kioto podrán
compensar parte de sus emisiones en otros
sectores.
¿Cómo se calculan las absorciones producidas por los sumideros?
El cálculo o estimación de las absorciones de las formaciones vegetales no es tarea fácil. Para facilitar la
comprensión del cálculo, como ejemplo, estimaremos el carbono almacenado en un árbol de dos especies
distintas. Hemos elegido el pino resinero (Pinus pinaster) y la encina (Quercus ilex) por ser, respectivamente, la
conífera y la frondosa, más abundantes en España.
Los datos necesarios para la estimación del CO2 retirado de la atmósfera por un árbol son:
 Volumen maderable con corteza (Vcc): es el volumen con corteza del fuste, es decir, del tronco del árbol
sin considerar ramas ni raíces.
 Densidad (D): tonelada de materia seca (tms) por metro cúbico de árbol recién cortado.
 Factor de expansión de biomasa (BEF, por sus siglas en inglés): parámetro o función que permite
estimar el volumen aéreo del árbol a partir de su volumen maderable, es decir, multiplicando el Vcc por el
BEF obtendremos el volumen de todo el árbol.
 Factor R: relación entre biomasa aérea y raíces.
 Factor FC: factor de conversión de tonelada de materia seca (tms) a tonelada de Carbono (tC), fijado en
0,5 tC/1tms.
 44/12: proporción molecular para pasar de carbono (C) a dióxido de carbono (CO2).
Para realizar la estimación del carbono almacenado por ambas especies y poder compararlas, tomamos como
ejemplo un pie de cada una de estas dos especies (pino resinero y encina) con un volumen maderable con
corteza de 0,2 m3, lo que nos permitirá diferenciar entre las distintas capacidades de absorción de las distintas
especies.
La fórmula que se aplica es la siguiente:
Especie
P. pinaster
Q. ilex
Cantidad de CO2 acumulada (tCO2/árbol) = (Vcc•D•BEF)•(1+R)•FC•44/12
Vcc
D
BEF
R
FC
tC/árbol
TCO2/árbol
kgCO2/árbol
0,2
0,44
1,3
0,32
0,5
0,0755
0,2768
276,85
0,2
0,58
1,4
0,35
0,5
0,1096
0,4019
401,94
El cambio climático es una de las principales
amenazas para el desarrollo sostenible y constituye
un importante reto mundial que ya está causando
impactos ambientales en la economía global, la
salud, la biodiversidad, el medio ambiente y el
bienestar humano. Este cambio climático se produce
por la creciente concentración de gases de efecto
invernadero (GEI) en la atmósfera, entre los que se
encuentra el CO2. Para luchar contra este fenómeno,
se debe evitar la concentración progresiva de estos
gases en la atmósfera, reduciendo las emisiones o
aumentando su absorción.
Los
principales
instrumentos
internacionales
establecidos para la lucha contra este fenómeno son
la Convención Marco de Naciones Unidas sobre
Cambio Climático y su Protocolo de Kioto.
El artículo 4 de la Convención Marco establece que
los países deben impulsar la gestión sostenible de
los bosques (que permite un aprovechamiento
sostenido de los recursos sin que éstos disminuyan a
largo plazo) y promover y apoyar la conservación y el
reforzamiento de los “sumideros”, incluyendo la
biomasa y los bosques.
El Protocolo de Kioto permite a los países firmantes
que utilicen parte de las toneladas de carbono
absorbido por estos “sumideros” para facilitar el
cumplimiento de los compromisos de limitación de
emisiones que dichos países adquieren al ratificar el
Protocolo.
¿Qué es un sumidero?
Se considera sumidero al “área por donde son
canalizados el agua, los nutrientes o cualquier tipo
de compuesto, físico o químico, o que sirve de
almacén de los mismos. En la actualidad este
término se aplica a los bosques para significar su
papel en la absorción del anhídrido carbónico de la
atmósfera y la consiguiente reducción del efecto
invernadero” (Diccionario Forestal)
El concepto de sumidero, en relación con el cambio
climático, fue adoptado en la Convención Marco de
Cambio Climático de 1992. Un sumidero de gases de
efecto invernadero, según la Convención, es
cualquier proceso, actividad o mecanismo que
absorbe o elimina de la atmósfera uno de estos
gases o uno de sus precursores, o bien un aerosol y
que lo almacena. En el ámbito del Protocolo de Kioto,
la definición se limita a determinadas actividades de
uso del suelo, cambio de uso del suelo y selvicultura
(creación de nuevos bosques, gestión forestal y
gestión de tierras agrícolas, entre otras) que se
traducen en una captura del CO2 presente en la
atmósfera y su almacenamiento posterior en forma
de materia vegetal. Esta captura de CO2 contribuye a
reducir la concentración de los Gases de Efecto
Invernadero de la atmósfera, y por lo tanto, a mitigar
el cambio climático.
Fuente de los datos de D, BEF, R, FC: Guía de Buenas Prácticas para LULUCF del IPCC.
Como muestra la tabla, la encina, al tener una densidad de la madera más alta, a una misma cantidad de
volumen maderable almacena una mayor cantidad de carbono.
En el caso de bosques o masas forestales, ante la imposibilidad de calcular el contenido de carbono árbol a
árbol, se realizan estimaciones dependiendo del volumen maderable por hectárea, y de la superficie ocupada
por cada especie presente en dicha masa forestal. A esto habrá que añadir el carbono de los otros tres
reservorios (suelo, madera muerta y hojarasca), que se estima de manera similar.
En el caso de otros ecosistemas como, por ejemplo, pastizales y cultivos, el carbono almacenado en la parte
aérea de la vegetación es muy bajo (excepto en los cultivos leñosos). Además, en muchos casos la producción
se retira anualmente (cosecha de cultivos y siega de los pastos), por lo que el reservorio más importante en
estos casos es el suelo.
Para la estimación del carbono almacenado en suelos agrícolas y en pastizales se utilizan unos índices
estimativos por hectárea, que dependen del clima, la actividad agrícola o pastoral que se realice y la especie
plantada, entre otros factores, y que multiplicados por el número de hectáreas sometidas a determinadas
condiciones de los factores mencionados, nos darán el contenido de carbono del suelo.
¿Cómo puede adaptarse la vegetación al cambio climático?
Hasta ahora, hemos analizado el papel de las
formaciones vegetales en la mitigación del cambio
climático. Sin embargo, hay que tener en cuenta que
la persistencia de estas formaciones vegetales
también está condicionada por el mismo cambio
climático. Para asegurar esta persistencia es
importante la adaptación a los efectos provocados
por este fenómeno.
Los vegetales tienen capacidad de adaptación
natural a los cambios en las condiciones climáticas,
sin embargo, debido a que estos cambios se están
produciendo de una manera muy rápida, es probable
que muchas especies no logren adaptarse a tiempo,
lo que puede llevar a su desaparición.
Es posible facilitar la adaptación de los ecosistemas
al cambio climático a través de una gestión
coherente con las condiciones futuras del clima de
cada zona. Por ejemplo, en los sistemas agrícolas,
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la adaptación a corto plazo puede basarse en
sencillas prácticas agrícolas, como cambios de
fechas de siembra o en las variedades utilizadas. Sin
embargo, a largo plazo es necesario adaptar los
sistemas a las nuevas condiciones climáticas.
En cuanto a los bosques, es necesario seleccionar
las especies que se utilicen en las repoblaciones, así
como adaptar sus sistemas de gestión, teniendo en
cuenta los cambios previsibles en los recursos
hídricos, las temperaturas, la duración y agresividad
de plagas y enfermedades, etc. Se trata de utilizar
las especies y sistemas de manera que se favorezca
la supervivencia y sostenibilidad de la masa forestal
bajo las nuevas condiciones.
¿Por qué absorben CO2 las plantas?
La vida en la tierra depende fundamentalmente de la
energía solar, la cual es atrapada por las plantas
mediante el proceso de la fotosíntesis, que es
responsable de la producción de toda la materia
orgánica que conocemos. La materia orgánica está
presente en los alimentos que, tanto las personas
como los animales, consumimos a diario; en los
combustibles fósiles (petróleo, gas natural, carbón);
así como en la leña, madera, pulpa para papel,
etcétera.
La fotosíntesis es el proceso por el que las plantas
son capaces de capturar la energía de la luz del sol
y convertirla en energía química y materia orgánica.
La fórmula que resume este proceso sería la
siguiente:
CO2 + H2O + luz → (CH2O) + O2
CO2 = dióxido de carbono, H2O = agua, (CH2O) = hidratos de carbono (azúcares) y O2 = oxígeno
Se trata de un proceso complejo, que se traduce en la captación del dióxido de carbono de la atmósfera y
emisión de oxígeno a la atmósfera.
¿Dónde se almacena el CO2 absorbido en la fotosíntesis?
Como ya hemos visto, el CO2 absorbido de la
atmósfera se almacena en forma de carbono (C)
formando parte de la materia orgánica de las
plantas.
Cierta
parte
del
mismo
pasa,
posteriormente, a almacenarse en la hojarasca, en el
suelo,...
Los reservorios son almacenes de carbono, es decir,
sistemas capaces de acumular o liberar carbono.
Algunos ejemplos de estos almacenes de carbono
son la biomasa forestal, los productos de la madera
o los suelos. Si la cantidad de carbono que entra en
estos reservorios es mayor que la que sale de ellos,
serán considerados sumideros (captadores de CO2
de la atmósfera). En el caso contrario, serán una
fuente de gases de efecto invernadero.
Los reservorios que se consideran a la hora de medir
la capacidad como sumidero de un ecosistema
terrestre (forestal o agrícola) son los siguientes:
Sumideros de carbono
Cambio Climático
Reservorio
Biomasa sobre
tierra
Biomasa
Biomasa bajo
viva
tierra
Descripción
Toda la biomasa viva sobre el suelo, incluyendo tronco, ramas, corcho, semillas, hojas y
tocones.
Toda la biomasa de las raíces vivas. Las raíces finas de menos de 2mm de diámetro son, a
menudo, excluidas por su proceso continuado de degradación-regeneración.
Toda la biomasa no viva, aparte de la hojarasca. Incluye madera sobre la superficie, raíces
Materia Madera muerta muertas y tocones mayores o iguales a 10 cm. de diámetro.
Orgánica
Incluye toda la biomasa no viva de pequeño tamaño en varios estados de descomposición,
Muerta Hojarasca
sobre el suelo mineral u orgánico.
(litter)
Suelos
Materia orgánica
Incluye carbono orgánico en suelos orgánicos y minerales (incluyendo turba).
del suelo
Fuente: IPCC adaptada (2003)
Una cuestión clave en los sumideros es la
permanencia del carbono almacenado. Las
cantidadesde CO2 absorbidas por un sumidero, por
ejemplo, un bosque, pueden volver a la atmósfera si
esa formación vegetal desaparece por cualquier
circunstancia. Las causas más comunes de la
disminución de los reservorios en los que se
encuentra almacenado el carbono son las plagas,
las enfermedades, los aprovechamientos (extracción
de madera o recogida de cosecha, por ejemplo) y los
incendios forestales. Debido a estos eventos, parte
del CO2 previamente absorbido, y almacenado como
carbono en los reservorios, sería reemitido a la
atmósfera.
Teniendo en cuenta la cuestión de la permanencia, el
ciclo que sigue el carbono en los ecosistemas
vegetales es el siguiente:
En el paso 1 se produce la absorción de CO2, que, a
través de la fotosíntesis, entrará a formar parte de la
planta en forma de carbono orgánico. Cuando las
hojas, ramas, etc., caen al suelo, se produce el paso
2, incorporación del carbono al suelo desde la
vegetación (COS – Carbono Orgánico del Suelo).
Pero también, como parte del ciclo del carbono, se
producen emisiones, es decir, pérdidas de carbono
acumulado en el suelo por mineralización, actividad
de los microorganismos descomponedores del
suelo... (paso 3) y también emisiones por la propia
respiración de la vegetación (para mantenimiento y
formación de nuevos tejidos por la vegetación) y
emisiones de Compuestos Orgánicos Volátiles (paso
4). Por último, la mayor fuente de emisiones de las
formaciones vegetales se produce por retirada de
carbono por eliminación de la vegetación (cosecha,
aprovechamiento forestal, incendio, etc.) (paso 5).
CO2
3
1
4
5
2
Si la cantidad de CO2 absorbida por las actividades 1
y 2 es mayor que la cantidad de CO2 emitida por las
actividades 3, 4 y 5, la formación vegetal (ya sea
bosque, cultivo, matorral,...) será un sumidero de
carbono. Si ocurre lo contrario, las emisiones serán
mayores que las absorciones y el ecosistema será
una fuente de CO2.
¿Qué papel juegan los reservorios en el balance de carbono?
En la siguiente gráfica puede observarse el balance
de carbono hipotético en un bosque gestionado de
forma sostenible, de manera que se maximice el
papel de la masa forestal como sumidero. La gráfica
refleja, para una gestión que supone la corta de los
árboles cada 40 años,
El carbono equivalente a los combustibles
fósiles que son sustituidos por biomasa
procedente del bosque. (azul)
La reducción de emisiones debida a la
disminución en el consumo de energía que se
produce al utilizar la madera producida en vez
de otras materias primas que conllevan mayores
gastos energéticos. (morado)
El
carbono
que
queda
almacenado
temporalmente en los productos madereros, ya
sean de larga duración -muebles, vigas para
construcción, ventanas, etc. (rosa claro) o de
corta duración, fundamentalmente papel y
cartón. (rosa oscuro)
El carbono almacenado en este tipo de
productos que va a parar a los vertederos. (rojo)
Y la biomasa en árboles (verde), suelo
(amarillo) y hojarasca (naranja).
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Carbono acumulado (tC/ha)
Tiempo (Años)
Fuente: IPCC adaptada (2000)
En la tabla siguiente podemos observar la cantidad
de carbono almacenada en los distintos tipos de
reservorios terrestres, en los diferentes ecosistemas
del Mundo. En ella se dice que el total del carbono
almacenado es de 2477 Gt C, lo que equivale a
Área
(109 ha)
Vegetación
Suelo
Total
Bosques tropicales
Bosques templados
Bosques boreales
Sabanas tropicales
Herbazales templados
Desiertos y semidesiertos
Tundra
Humedales
Tierras de cultivo
1.76
1.04
1.37
2.25
1.25
4.55
0.95
0.35
1.60
212
59
88
66
9
8
6
15
3
216
100
471
264
295
191
121
225
128
428
159
559
330
304
199
127
240
131
Total mundial
15.12
466
2011
2477
Bioma
Cantidad mundial
de carbono presente en la vegetación
y en los reservorios
de carbono hasta
una profundidad de
un metro.
9.082.000.000.000 t de CO2. Si comparamos esta
cifra con las emisiones mundiales, alrededor de
25.000.000.000 t de CO2 en 2002, nos damos
cuenta de la magnitud del carbono almacenado, y de
la importancia que tiene su conservación.
Fuente: IPCC (2000)
¿Cómo afecta el cambio climático a la vegetación?
El cambio climático podría tener algunos efectos
positivos en la vegetación:
El incremento de la concentración de CO2 en
la atmósfera produce un incremento de la
fotosíntesis y un uso más eficaz del agua por
parte de las plantas, lo que se puede traducir en
un mayor crecimiento de éstas.
El alargamiento de las estaciones favorables
también producirá mayores crecimientos en las
plantas.
Sin embargo, son muchos más los efectos
negativos:
Los cambios de las condiciones del hábitat de
las plantas producirán desplazamiento de
especies y muerte y desaparición de aquellas
que tienen dificultades para desplazarse.
Muchos insectos, que se desplazan más
fácilmente y que pueden ampliar su periodo de
vida por las mejores condiciones climáticas,
podrían invadir nuevas áreas aumentando los
ataques a la vegetación por plagas.
Aumentará la posibilidad de llegada de
especies exóticas invasoras por el cambio en las
condiciones del medio.
 la disminución de las precipitaciones y el
aumento de las temperaturas, aumentará el
riesgo de incendios.
El Protocolo de Kioto permite que los países que lo
han ratificado, y que tienen compromisos de
limitación o reducción de emisiones de gases de
efecto invernadero a la atmósfera, utilicen la
absorción de carbono de la atmósfera debida a los
sumideros para compensar parte de sus emisiones.
La contabilización total del carbono consistiría en
una consideración completa de las variaciones del
carbono almacenado en todas las superficies de un
país, incluyendo todos los reservorios de carbono.
Esto permitiría, en principio, obtener el balance del
intercambio neto de carbono entre los ecosistemas y
la atmósfera. Sin embargo, en el Protocolo de Kioto,
se especifica que los países firmantes, a efecto del
cumplimiento de sus compromisos de limitación o
reducción de emisiones a la atmósfera, solamente
pueden considerar las absorciones producidas en
las áreas terrestres en las que se realiza alguna
actividad “inducida por el hombre directamente
relacionada con el cambio del uso del suelo” que
haya tenido lugar desde 1990, y que sea medible y
verificable. Por ejemplo, el cambio de una superficie
de agrícola a forestal por plantación de árboles, será
una actividad inducida por el hombre de cambio de
uso del suelo.
Las actividades contempladas por el Protocolo de
Kioto son:
Forestación: creación de un bosque, como
fruto de la actividad humana, donde no lo había
al menos durante los últimos 50 años, mediante
plantación, siembra o fomento de semilleros
naturales.
Reforestación: creación de un bosque, como
fruto de la actividad humana, en tierras que
tuvieron bosque pero que actualmente están
deforestadas, mediante plantación, siembra o
fomento de semilleros naturales.
Deforestación: (como fuente de emisión)
conversión de tierras con bosque en tierras no
forestales como resultado directo de la actividad
humana.
Actividades Adicionales: en el caso de
España, gestión de bosques (utilización de
prácticas para permitir que el bosque cumpla
sus funciones ecológicas, económicas y
sociales de manera sostenible, como las podas
y las claras) y gestión de tierras agrícolas
(aplicación de prácticas en tierras dedicadas a
cultivos agrícolas y en tierras mantenidas en
reserva o no utilizadas temporalmente para la
producción agrícola, que mantengan o
aumenten
el
contenido
de
carbono,
principalmente en el suelo, como el barbecho sin
suelo desnudo, la supresión del laboreo,...).
¿Qué dice el Protocolo de Kioto?